JP3212359B2 - Lenticular lens sheet - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、背面側から映像を投影
して、透過した映像を手前側から観察する、いわゆる透
過型プロジェクションテレビに用いられるレンチキュラ
ーレンズシートに関し、特に、フレネルレンズシートと
組み合わせて透過型スクリーンを構成するときに発生す
るモアレを減少させたレンチキュラーレンズシートに関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lenticular lens sheet used in a so-called transmissive projection television, which projects an image from the back side and observes a transmitted image from the near side. The present invention relates to a lenticular lens sheet that reduces moire generated when a transmission screen is formed.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種のレンチキュラーレンズシートを
用いた透過型スクリーンの一般的な構成を説明し、併せ
て、フレネルレンズシートと組み合わせたときにモアレ
パターンが発生する理由について説明する。図10は、
透過型スクリーンの一般的な構成を示す図である。透過
型スクリーン1は、入光側に配置されたフレネルレンズ
シート10と、出光側に配置されたレンチキュラーレン
ズシート20とから構成されている。プロジェクション
テレビでは、赤,緑,青の3色のプロジェクタ2からレ
ンズ3を通して出射された映像が透過型スクリーン1に
投写され、その映像は、フレネルレンズシート10によ
りほぼ平行光とされ、その光はレンチキュラーレンズシ
ート20に入射され視野角度が拡大される。2. Description of the Related Art A general structure of a transmission type screen using a lenticular lens sheet of this type will be described, and the reason why a moiré pattern will occur when combined with a Fresnel lens sheet will be described. FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a general configuration of a transmission screen. The transmissive screen 1 includes a Fresnel lens sheet 10 disposed on the light incident side and a lenticular lens sheet 20 disposed on the light exit side. In a projection television, an image emitted from a projector 2 of three colors of red, green, and blue through a lens 3 is projected on a transmission type screen 1, and the image is made substantially parallel by a Fresnel lens sheet 10, and the light is converted into a parallel light. The light enters the lenticular lens sheet 20 and the viewing angle is enlarged.
【0003】図11は、フレネルレンズシートの光学特
性を説明するための図であって、フレネルレンズシート
10の断面およびフレネルレンズシート10に入光する
光の光路を示している。図10に示したように、プロジ
ェクタ2は、フレネルレンズシート10の中心を通り、
フレネルレンズシート10に垂直な線(フレネルレンズ
シートの光軸)付近に配置されるのが一般的であり、フ
レネルレンズシート10に入光する光30は、図11に
示すように、フレネルレンズシート10に対して、斜め
に入光する。このように入光した光30は、フレネルレ
ンズシート10の入光面10a及び出光面10bで屈折
され、フレネルレンズシート10の光軸に平行又はそれ
よりも内向きに曲げられる。このようにフレネルレンズ
シート10は、映像光を観察者側に曲げる働きをする。FIG. 11 is a view for explaining the optical characteristics of the Fresnel lens sheet, and shows a cross section of the Fresnel lens sheet 10 and an optical path of light entering the Fresnel lens sheet 10. As shown in FIG. 10, the projector 2 passes through the center of the Fresnel lens sheet 10 and
It is generally arranged near a line perpendicular to the Fresnel lens sheet 10 (optical axis of the Fresnel lens sheet), and the light 30 entering the Fresnel lens sheet 10 is, as shown in FIG. Light is obliquely incident on 10. The light 30 thus entered is refracted by the light entrance surface 10a and the light exit surface 10b of the Fresnel lens sheet 10, and is bent inward or more parallel to the optical axis of the Fresnel lens sheet 10. Thus, the Fresnel lens sheet 10 functions to bend image light toward the observer.
【0004】フレネルレンズシート10は、出光面にく
さび形のフレネルレンズ素子11が繰り返し形成されて
いるので、図11に示すように、フレネルレンズシート
10の出光面10b側に、光の通過しない暗線部31が
生じてしまう。この暗線部31は、フレネルレンズ素子
11に一つづつ発生し、また、フレネルレンズ素子11
の同じ位置に発生するので、フレネルレンズシート10
を全体としてみると、フレネルレンズ素子11のピッチ
P1 と同じピッチで同心円状に、光の通過しない暗線部
31が存在することになる。In the Fresnel lens sheet 10, since a wedge-shaped Fresnel lens element 11 is repeatedly formed on the light emitting surface, as shown in FIG. 11, a dark line through which light does not pass is provided on the light emitting surface 10b side of the Fresnel lens sheet 10. The part 31 occurs. This dark line portion 31 is generated one by one in the Fresnel lens element 11 and
Of the Fresnel lens sheet 10
When viewed as a whole, there is a dark line portion 31 through which light does not pass concentrically at the same pitch as the pitch P 1 of the Fresnel lens element 11.
【0005】フレネルレンズシート10を通った光は、
レンチキュラーレンズシート20に入光する。このレン
チキュラーレンズシート20は、拡散剤を混入した透明
熱可塑性樹脂シートの表面に多数のシリンドリカルレン
ズであるレンチキュラーレンズ素子21を平行に設けた
構造であり、左右方向の視野角度の拡大は、主として、
これらのレンチキュラーレンズ素子21の作用により行
い、上下方向の視野拡大は、混入した拡散剤により行っ
ている。The light that has passed through the Fresnel lens sheet 10 is
Light enters the lenticular lens sheet 20. The lenticular lens sheet 20 has a structure in which a large number of lenticular lens elements 21 which are cylindrical lenses are provided in parallel on a surface of a transparent thermoplastic resin sheet mixed with a diffusing agent.
The lenticular lens element 21 operates to expand the visual field in the vertical direction by using a mixed diffusing agent.
【0006】図12は、レンチキュラーレンズシートを
通過して観察者が見る光のようすを示した図である。前
述したように、フレネルレンズシート10と同じピッチ
の暗線部31がフレネルレンズシート10の出光面10
b側に存在する。ところで、フレネルレンズシート10
のピッチP1 は、以下に述べる理由により、発生するモ
アレパターンを少なくするために、レンチキュラーレン
ズシート20のピッチP2 よりも小さくするのが普通で
ある。FIG. 12 is a view showing the appearance of light that passes through a lenticular lens sheet and is viewed by an observer. As described above, the dark line portions 31 having the same pitch as the Fresnel lens sheet 10 correspond to the light exit surface 10 of the Fresnel lens sheet 10.
Present on the b side. By the way, Fresnel lens sheet 10
Pitch P 1 of the reasons described below, in order to reduce the moire pattern generated, is usually smaller than the pitch P 2 of the lenticular lens sheet 20.
【0007】ここで、モアレパターンが、発生する理由
を以下に述べる。観察者は、観察側のある一点から透過
型スクリーン1を見るわけであるが、観察者に到達する
光は、レンチキュラーレンズシート20のレンチキュラ
ーレンズ素子21の特定の位置32を通過した光であ
る。なぜなら、レンチキュラーレンズシート20は、入
射する光をその入射する位置に応じて、特定の方向33
に曲げるからである。これを何個かのレンチキュラーレ
ンズ素子21について考えた場合には、観察者の方向に
出光する光の入光する位置32がフレネルレンズシート
10の暗線部31であったり、なかったりする。このよ
うに、レンチキュラーレンズシート20は、フレネルレ
ンズシート10で発生する暗線部31をサンプリングし
て、観察者に見せる働きをするために、モアレパターン
が見えてしまう。これが、映像を妨害するモアレパター
ンの発生する理由である。Here, the reason why the moiré pattern occurs will be described below. The observer views the transmissive screen 1 from one point on the observation side. The light that reaches the observer is light that has passed through a specific position 32 of the lenticular lens element 21 of the lenticular lens sheet 20. This is because the lenticular lens sheet 20 converts incident light into a specific direction 33 according to the incident position.
Because it is bent. When this is considered for some lenticular lens elements 21, the position 32 where the light emitted in the direction of the observer enters may or may not be the dark line portion 31 of the Fresnel lens sheet 10. As described above, the lenticular lens sheet 20 functions to sample the dark line portion 31 generated in the Fresnel lens sheet 10 and to show it to an observer, so that a moire pattern is seen. This is the reason why a moiré pattern that disturbs an image occurs.
【0008】従来、このようなモアレパターンの発生を
防止する方法として、 フレネルレンズシートのピッチとレンチキュラーレ
ンズシートのピッチとを所定の比にする方法(USP
2,567,654、特開昭57−191627号、特
開昭59−95525号)、 レンチキュラーレンズシートに混入する光拡散剤の
量を増加する方法、 レンチキュラーレンズシートの出光面(出光レンズ
面)に拡散要素を設ける方法(特開昭60−26393
2号)、等が知られている。Conventionally, as a method for preventing the occurrence of such a moire pattern, a method of setting a pitch of a Fresnel lens sheet and a pitch of a lenticular lens sheet to a predetermined ratio (US Pat.
2,567,654, JP-A-57-191627, JP-A-59-95525), a method of increasing the amount of a light diffusing agent mixed into a lenticular lens sheet, and a light-emitting surface (light-emitting lens surface) of the lenticular lens sheet. Method for providing a diffusion element to the substrate (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-26393)
No. 2), etc. are known.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の方法
では、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシ
ートにより発生する1次のモアレと、このモアレと各レ
ンズにより発生する高次のモアレの両方の強度が弱くな
るようなレンズピッチの比は極めて限定されてしまうの
で、スクリーンに要求される解像度に応じてレンチキュ
ラーレンズシートのピッチを決めてしまうと、フレネル
レンズシートのピッチは、製造が困難な程小さくなって
しまう等の制約があるうえ、成形収縮などを考慮する必
要があるので、解析が極めて複雑になるという問題があ
った。However, in the above method, the intensity of both the primary moire generated by the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet and the higher-order moire generated by the moire and each lens is weak. Since the ratio of the lens pitch becomes extremely limited, if the pitch of the lenticular lens sheet is determined according to the resolution required for the screen, the pitch of the Fresnel lens sheet becomes so small that it is difficult to manufacture. In addition, there is a problem that the analysis becomes extremely complicated because there is a restriction that the molding shrinkage occurs, and it is necessary to consider molding shrinkage and the like.
【0010】また、前記,の方法では、フレネルレ
ンズシートの溝の影を十分にぼかすまで拡散させると、
画像の解像度を低下させるという問題があった。In the above method, when the shadow of the groove of the Fresnel lens sheet is diffused until it is sufficiently blurred,
There is a problem that the resolution of the image is reduced.
【0011】本発明の目的は、前述の課題を解決し、フ
レネルレンズシートと組み合わせたときに、モアレパタ
ーンの発生が少なく、映像の妨害のないレンチキュラー
レンズシートを提供することである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a lenticular lens sheet which is less likely to generate a moiré pattern and does not disturb an image when combined with a Fresnel lens sheet.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、入光面にレンチキュラーレンズ
形状を有する複数のレンチキュラーレンズ素子を有する
レンチキュラーレンズシートであって、前記レンチキュ
ラーレンズ素子の表面に形成された微細凹凸形状を備
え、前記微細凹凸形状は、前記レンチキュラーレンズ素
子へ入射する光を拡散角が10°以下で出射するように
形成されていることを特徴とするレンチキュラーレンズ
シートである。According to an aspect of the present invention, there is provided a lenticular lens sheet having a plurality of lenticular lens elements having a lenticular lens shape on a light incident surface. A fine uneven shape formed on the surface of the element, wherein the fine uneven shape is the lenticular lens element.
So that the light incident on the element is emitted at a diffusion angle of 10 ° or less.
It is a lenticular lens sheet characterized by being formed .
【0013】請求項2の発明は、請求項1に記載のレン
チキュラーレンズシートにおいて、前記微細凹凸形状
は、透明熱可塑性樹脂からなるシート材料の中に、前記
透明熱可塑性樹脂と非相溶性であり、その透明熱可塑性
樹脂の屈折率より大きい屈折率を有する透明な非熱可塑
性ビーズを混入して形成されていることを特徴とするレ
ンチキュラーレンズシートである。請求項3の発明は、
請求項2に記載のレンチキュラーレンズシートにおい
て、前記非熱可塑性ビーズの屈折率は、前記透明熱可塑
性樹脂の屈折率よりも0.01〜0.1大きいことを特
徴とするレンチキュラーレンズシートである。請求項4
の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に
記載のレンチキュラーレンズシートにおいて、前記微細
凹凸形状は、その表面の少なくとも2点に入射する光を
同一方向に出射するように形成されていることを特徴と
するレンチキュラーレンズシートである。請求項5の発
明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載
のレンチキュラーレンズシートにおいて、前記微細凹凸
形状の大多数は、その幅が前記レンチキュラーレンズ素
子のピッチの1/10以下であり、その微細凹凸形状の
幅と深さの比率が1/5以下であることを特徴とするレ
ンチキュラーレンズシートである。請求項6の発明は、
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のレン
チキュラーレンズシートにおいて、前記レンチキュラー
レンズ素子のピッチ1に対して、前記微細凹凸形状の幅
が0.005〜0.1、高さが0.0001〜0.01
であることを特徴とするレンチキュラーレンズシートで
ある。According to a second aspect of the present invention, there is provided the lens according to the first aspect.
In the lens sheet, the fine irregularities
Is a sheet material made of a transparent thermoplastic resin,
Incompatible with transparent thermoplastic resin, its transparent thermoplastic
Transparent non-thermoplastic with a refractive index greater than that of the resin
It is a lenticular lens sheet characterized by being formed by mixing conductive beads . The invention of claim 3 is
The lenticular lens sheet according to claim 2,
The refractive index of the non-thermoplastic beads is
A lenticular lens sheet characterized in that the refractive index of the lenticular lens is 0.01 to 0.1 greater than the refractive index of the conductive resin . Claim 4
The invention according to any one of claims 1 to 3
The lenticular lens sheet according to claim, wherein the fine
The uneven shape allows light incident on at least two points on the surface.
A lenticular lens sheet formed to emit in the same direction . According to a fifth aspect of the present invention, in the lenticular lens sheet according to any one of the first to fourth aspects, the majority of the fine irregularities have a width that is 1/10 of a pitch of the lenticular lens element. A lenticular lens sheet, wherein the ratio of the width to the depth of the fine unevenness is 1/5 or less. The invention of claim 6 is
The lenticular lens sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the pitch of the lenticular lens element is 0.005 to 0.1, and the height is 0.005 to 0.1. 0.0001-0.01
It is a lenticular lens sheet characterized by these.
【0014】[0014]
【作用】本発明によれば、レンチキュラーレンズシート
の各レンチキュラーレンズ素子の表面に微細凹凸形状を
形成してある。この微細凹凸形状は、レンチキュラーレ
ンズ素子の表面の少なくとも2点に入射する光を同一方
向に出射する。したがって、レンチキュラーレンズ素子
の色々な位置からの光が観察者に到達し、暗線部のみな
らず、映像光も到達することになり、暗線部の強さが弱
くなるので、フレネルレンズレンズシートと組み合わせ
た場合にも、モアレパターンの暗さも薄くなって、見え
にくくなり、映像への妨害がなくなる。According to the present invention, a fine uneven shape is formed on the surface of each lenticular lens element of the lenticular lens sheet. The fine irregularities emit light incident on at least two points on the surface of the lenticular lens element in the same direction. Therefore, light from various positions of the lenticular lens element reaches the observer, and not only dark lines, but also image light arrives, and the intensity of the dark lines is weakened. In such a case, the darkness of the moire pattern is also reduced, making it difficult to see, and obstructing the image is eliminated.
【0015】[0015]
【実施例】以下、図面等を参照して、実施例につき、本
発明を詳細に説明する。図1は、本発明によるレンチキ
ュラーレンズシートの実施例を示す断面図、図2は、実
施例に係るレンチキュラーレンズシートを通過して観察
者が見る光のようすを示した図である。この実施例のレ
ンチキュラーレンズシート40は、入光側のレンチキュ
ラーレンズ素子41の表面に、微細凹凸形状42が形成
されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the drawings and the like. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a lenticular lens sheet according to the present invention, and FIG. 2 is a view illustrating light passing through a lenticular lens sheet according to the embodiment and viewed by an observer. In the lenticular lens sheet 40 of this embodiment, fine irregularities 42 are formed on the surface of the lenticular lens element 41 on the light incident side.
【0016】このレンチキュラーレンズシート40で
は、図2に示すように、観察者の方向に出光する光は、
レンチキュラーレンズ素子41の特定の位置51に限ら
れず、レンチキュラーレンズ素子41の色々な位置から
の光52が観察者に到達する。そして、観察者には、暗
線部のみならず、映像光も到達することになり、暗線部
の強さが弱くなるので、モアレパターンの暗さも薄くな
って見えにくくなる。In the lenticular lens sheet 40, as shown in FIG. 2, the light emitted in the direction of the observer is
The light 52 from various positions of the lenticular lens element 41 is not limited to the specific position 51 of the lenticular lens element 41, and reaches the observer. Then, not only the dark line portion but also the image light arrives at the observer, and the intensity of the dark line portion is weakened.
【0017】レンチキュラーレンズシート40のピッチ
P4 は、40インチ程度のプロジェクションTVに用い
る場合に、良好なテレビ画像を得るためには、1.0m
m又はそれ以下にする必要がある。これに対して、フレ
ネルレンズシート10のピッチP1 は、モアレパターン
の妨害を少なくするために、0.2mm又はそれ以下に
することが好ましい。フレネルレンズシート10の暗線
部の太さは、そのピッチP1 の3分の1程度であり、最
大でも60μmであり、モアレパターンとして見えやす
い部分の暗線の太さは、5〜60μmと考えられる。The pitch P 4 of the lenticular lens sheet 40 is 1.0 m in order to obtain a good television image when used in a projection TV of about 40 inches.
m or less. In contrast, the pitch P 1 of the Fresnel lens sheet 10, in order to reduce the interference moire patterns, it is preferable to 0.2mm or less. The thickness of the dark portion of the Fresnel lens sheet 10 is about one-third of the pitch P 1, a 60μm at maximum, the thickness of the dark line in easily visible part as moire patterns, considered 5~60μm .
【0018】次に、レンチキュラーレンズシートに形成
した微細凹凸形状について、さらに詳しく説明する。図
3〜図7は、実施例に係るレンチキュラーレンズシート
の細部の形状を説明するための図である。まず、レンチ
キュラーレンズシート40に形成した微細凹凸形状42
は、あまり深い形状にすることは好ましくない。BS
(ブラックストライプ)付きレンチキュラーレンズシー
ト40’では、出光面40bは、入光した光が集光する
集光点付近にしなければならない。また、光を広げるた
めには、入光面40aの形状をある程度深くして、集光
点と入光面(の頂点)の距離が入光側のレンチキュラー
レンズ素子41のピッチP4 付近になるようにしなけれ
ばならない。図3に示すように、入光面40aの形状が
浅い場合には、ピッチP4 に対してレンチキュラーレン
ズ素子41の頂点と集光点の距離Tが大きくなり、出射
した光が広がらない。このため、入射した光を40〜5
0°程度まで広げるためには、T=1.0〜1.5×P
4 程度にする必要があり、また、BSの効果を十分に発
揮させるためには、BSの幅がピッチP4 の0.4程度
必要があるので、出光面40bの幅W=0.6×P4 に
なる。Next, the fine irregularities formed on the lenticular lens sheet will be described in more detail. FIG. 3 to FIG. 7 are diagrams for explaining the detailed shape of the lenticular lens sheet according to the example. First, the fine irregularities 42 formed on the lenticular lens sheet 40
It is not preferable to make the shape too deep. BS
In the lenticular lens sheet 40 'with (black stripe), the light exit surface 40b must be near a converging point at which incoming light is converged. Further, in order to spread the light to some extent deeper shape of the light incident surface 40a, the distance of the focal point and the light incident surface (apex of) is in the vicinity of the pitch P 4 of the light incident side lenticular lens element 41 I have to do it. As shown in FIG. 3, when the shape of the incident surface 40a is shallow, the distance T of the vertex and focal point of the lenticular lens element 41 is increased relative to the pitch P 4, it does not spread emitted light. Therefore, the incident light is reduced to 40 to 5
To extend to about 0 °, T = 1.0 to 1.5 × P
Must be about 4, and in order to sufficiently exhibit the effect of the BS, the width of the BS needs about 0.4 pitch P 4, the width W = 0.6 × light emitting surface 40b It becomes P 4.
【0019】そこで、図4に示すように、T=1.2×
P4 、W=0.6×P4 として、入光面40aの頂点付
近の光を拡散する要素があるとすると、図4から明らか
なように、θ=14°となる。この拡散要素によって、
光を14°以上拡散させると、BSに光が入光してしま
い、出光面40bに入光しないものができるので、損失
光となってしまう。これは、レンチキュラーレンズ40
の入光側の全体について、同様なことがいえる。Therefore, as shown in FIG. 4, T = 1.2 ×
Assuming that P 4 and W = 0.6 × P 4 and there is an element that diffuses light near the vertex of the light incident surface 40a, θ = 14 °, as is clear from FIG. With this diffusion element,
If the light is diffused by 14 ° or more, light enters the BS and does not enter the light exit surface 40b, resulting in loss light. This is a lenticular lens 40
The same can be said for the entire light incident side of.
【0020】したがって、入光面40aに微細凹凸形状
42を形成した場合に、その凹凸による拡散が大きすぎ
ると、損失光が増加するので好ましくない。この拡散角
は、図4に示したように、15°程度になると損失光が
発生するので、拡散の半値角で10°程度以下であるこ
とが好ましい。微細凹凸形状42によって、半値角を1
0°程度にするには、その微細凹凸形状41の幅と深さ
の比率を1/10程度にする必要がある。したがって、
微細凹凸形状42の幅と深さの比率は、略1/10程
度、深いところで1/5以下にすることが好ましい。Therefore, when the fine irregularities 42 are formed on the light incident surface 40a, excessive diffusion due to the irregularities is not preferable because the loss light increases. As shown in FIG. 4, loss light occurs when the diffusion angle is about 15 °, as shown in FIG. The half-value angle is set to 1
In order to make it about 0 °, the ratio between the width and the depth of the fine unevenness 41 needs to be made about 1/10. Therefore,
It is preferable that the ratio of the width and the depth of the fine unevenness 42 is approximately 1/10, and 1/5 or less at a deep position.
【0021】また、微細凹凸形状42の一つ一つの曲率
が大きいと、図5に示すように、入光した光が曲がりす
ぎて、光61のように別のレンチキュラーレンズ素子か
ら出光したり、光62のように全反射して入光側にもど
ってしまったりする。したがって、微細凹凸形状42の
一つの形状は、その幅に対し、高さはせいぜい1/5以
下であることが必要である。If the curvature of each of the fine irregularities 42 is large, as shown in FIG. 5, the incident light is bent too much and exits from another lenticular lens element like light 61, The light is totally reflected like the light 62 and returns to the light incident side. Therefore, it is necessary that the height of one of the fine irregularities 42 is at most 1/5 or less of the width thereof.
【0022】次に、前述したような太さの暗線部により
生じるモアレパターンをレンチキュラーレンズ40の入
光面40aの微細凹凸形状42により弱くする場合に、
凹凸の一つの形状の幅は5〜100μm程度が望まし
い。その理由は、微細凹凸形状42があまり細かいと光
の回折が起きてしまうし、また、あまり大きいとその大
きな凹凸部が明るいか又は暗く見えてしまうからであ
る。Next, when the moire pattern generated by the dark line portion having the above-described thickness is weakened by the fine irregularities 42 on the light entrance surface 40a of the lenticular lens 40,
The width of one shape of the unevenness is preferably about 5 to 100 μm. The reason for this is that if the fine unevenness 42 is too small, light diffraction will occur, and if it is too large, the large unevenness will appear bright or dark.
【0023】モアレパターンの視認性を弱くする原理
は、レンチキュラーレンズシート40の異なった位置に
入光した光が同一方向に出光することである。したがっ
て、視認性を下げるためには、同一方向に出光する異な
った入光位置が多数あったほうがよいことになる。も
し、レンチキュラーレンズ素子41によって曲げられた
角度がある角度だけ変化する間に、同程度の拡散角αを
もつ微細凹凸形状42−1、42−2が2つあれば、2
つの異なった位置に入光した光が同一方向に出光するこ
とになる。この拡散角αが10°程度の場合を示したの
が図6である。図6において、AとA’、BとB’から
の光が同一方向に出光している。もちろん、同一方向に
出光する光の組み合わせは、この2つに限られるわけで
はなく、L〜Mの間のある点と、M〜Nの間のある点か
ら同一方向に出光するわけである。The principle of weakening the visibility of the moiré pattern is that light entering different positions of the lenticular lens sheet 40 exits in the same direction. Therefore, in order to lower the visibility, it is better to have a number of different light incident positions that emit light in the same direction. If there are two fine irregularities 42-1 and 42-2 having the same diffusion angle α while the angle bent by the lenticular lens element 41 changes by a certain angle, 2
Light that has entered the three different positions will exit in the same direction. FIG. 6 shows a case where the diffusion angle α is about 10 °. In FIG. 6, light from A and A ′ and light from B and B ′ are emitted in the same direction. Of course, the combination of light emitted in the same direction is not limited to these two, and light is emitted in the same direction from a certain point between L and M and a certain point between M and N.
【0024】ところで、BS付きレンチキュラーレンズ
シート40’では、レンチキュラーレンズ素子41で光
を集光するようにするので、40〜50°の十分な拡散
角を得ようとすると、前述したように、厚みTは、ピッ
チP4 の1.2倍程度となり、レンチキュラーレンズ素
子41の端部で光が曲げられる角度は、図7に示すよう
に、arctan(0.5×P4 /0.8×P4 )=32°と
なる。ここで、微細凹凸形状42の拡散角は10°程度
である。したがって、前述したように、モアレパターン
の視認性を下げるためには、レンチキュラーレンズ素子
41の曲げ角度が10°変化する間に、10°の拡散角
をもつ凹凸が2つ以上なければならない。つまり、BS
付きレンチキュラーレンズシート40’のレンチキュラ
ーレンズ素子41と、10°程度の拡散角の微細凹凸形
状42で考えると、半ピッチで曲げる角度が30°変化
するので、その間に微細凹凸形状42が6つある必要が
あり、全体では12個必要となる。In the lenticular lens sheet 40 'with BS, the light is condensed by the lenticular lens element 41. Therefore, in order to obtain a sufficient diffusion angle of 40 to 50.degree. T is about 1.2 times the pitch P 4 , and the angle at which light is bent at the end of the lenticular lens element 41 is arctan (0.5 × P 4 /0.8×P 4 ), as shown in FIG. 4 ) = 32 °. Here, the diffusion angle of the fine irregularities 42 is about 10 °. Therefore, as described above, in order to reduce the visibility of the moiré pattern, there must be two or more irregularities having a diffusion angle of 10 ° while the bending angle of the lenticular lens element 41 changes by 10 °. That is, BS
Considering the lenticular lens element 41 of the attached lenticular lens sheet 40 ′ and the fine unevenness 42 having a diffusion angle of about 10 °, the bending angle at a half pitch changes by 30 °, and there are six fine unevennesses 42 between them. And 12 in total.
【0025】BS付きレンチキュラーレンズシート4
0’では、ピッチP4 は通常1mm程度である。したが
って、微細凹凸形状42の幅は0.1mm程度よりも小
さい必要がある。また、微細凹凸形状42の幅は、小さ
いほうが凹凸の数が増えるのでよいが、製造上は、数1
0μm単位の凹凸を形成することが作りやすいので好ま
しい。Lenticular lens sheet 4 with BS
In 0 ', the pitch P 4 is usually about 1mm. Therefore, the width of the fine unevenness 42 needs to be smaller than about 0.1 mm. Further, the smaller the width of the fine uneven shape 42 is, the smaller the number of unevenness increases.
It is preferable to form irregularities in units of 0 μm because it is easy to form them.
【0026】以上述べたことをまとめると、レンチキュ
ラーレンズシート40のレンチキュラーレンズ素子41
の入光面を滑らかな面でなく、微細凹凸形状42がある
ような粗面とし、レンチキュラーレンズ素子41のピッ
チが1mm程度の場合には、その微細凹凸形状42を形
成する一つ一つの凸形状の幅を5〜100μm程度、高
さを1〜10μm程度とすると、フレネルレンズシート
10とレンチキュラーレンズシート40によって発生す
るモアレパターンを見えにくくすることができ、画像妨
害の少ない透過型スクリーンが得られる。To summarize the above, the lenticular lens element 41 of the lenticular lens sheet 40
The light incident surface is not a smooth surface but a rough surface having fine irregularities 42. When the pitch of the lenticular lens element 41 is about 1 mm, each convex forming the fine irregularities 42 is formed. When the width of the shape is about 5 to 100 μm and the height is about 1 to 10 μm, the moire pattern generated by the Fresnel lens sheet 10 and the lenticular lens sheet 40 can be made difficult to see, and a transmission screen with less image disturbance can be obtained. Can be
【0027】つぎに、本発明によるレンチキュラーレン
ズシートの製造方法について説明する。この方法は、レ
ンチキュラーレンズシート40のレンチキュラーレンズ
素子41の入光面を、前述したような微細凹凸形状42
を有する粗面にするために、レンチキュラーレンズシー
ト40を作製すると同時に、微細凹凸形状42も形成し
てしまう、簡便かつ生産性のよい方法である。Next, a method for manufacturing a lenticular lens sheet according to the present invention will be described. In this method, the light entrance surface of the lenticular lens element 41 of the lenticular lens sheet 40 is formed by the fine irregularities 42 as described above.
This is a simple and high-productivity method in which the lenticular lens sheet 40 is formed at the same time that the rough surface 42 is formed in order to make the surface rough.
【0028】まず、レンチキュラーレンズシート40の
材料として、透明熱可塑性樹脂、例えば、アクリル系樹
脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル・ス
チレン共重合系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂などを用いる。そして、
その透明熱可塑性樹脂の中に、この熱可塑性樹脂と非相
溶性であるような非熱可塑性ビーズを混合する。このよ
うなビーズとしては、前記透明熱可塑性樹脂を架橋させ
て非相溶性かつ非熱可塑性としたビーズや屈折率を調整
したガラスビーズ等が使用できる。First, as a material of the lenticular lens sheet 40, a transparent thermoplastic resin, for example, an acrylic resin, a vinyl chloride resin, a styrene resin, an acrylic / styrene copolymer resin, a polyolefin resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, etc. Is used. And
Non-thermoplastic beads that are incompatible with the thermoplastic resin are mixed into the transparent thermoplastic resin. As such beads, beads that are made incompatible and non-thermoplastic by crosslinking the transparent thermoplastic resin, glass beads whose refractive index is adjusted, and the like can be used.
【0029】図8は、本発明によるレンチキュラーレン
ズシートを製造する装置を示す図である。前述した材料
は、押出機71のホッパ72の中に供給され、押出機7
1中で溶融混練して、ダイス73から任意の幅に押し出
し、一対の加熱されたレンチキュラーレンズのロール状
金型74、75の間に通して、加圧するとともに厚さを
揃える。この厚みは、レンチキュラーレンズシート40
の構造、ピッチ、用途などによって異なるが、0.5〜
3mm程度の厚みである。FIG. 8 is a view showing an apparatus for manufacturing a lenticular lens sheet according to the present invention. The above-mentioned material is supplied into a hopper 72 of an extruder 71,
The mixture is melted and kneaded in 1, extruded to an arbitrary width from a die 73, passed between a pair of heated lenticular lens roll molds 74 and 75, and pressurized and made uniform in thickness. The thickness of the lenticular lens sheet 40
It depends on the structure, pitch, application, etc.
The thickness is about 3 mm.
【0030】ロール状金型74,75によって熱可塑性
樹脂を成形する場合に、その樹脂が冷却固化する前にロ
ール状金型74,75から離れてしまう。このため、成
形形状は、金型形状通りとはならず、浅くなる傾向があ
り、また、シャープなエッジ等は丸みをおびてしまうと
いう成形戻り現象が発生する。このような現象は、熱可
塑性樹脂との接触時間の少ないロール形状金型74側で
顕著に現れる。When the thermoplastic resin is molded by the roll molds 74 and 75, the thermoplastic resin is separated from the roll molds 74 and 75 before being cooled and solidified. For this reason, the molding shape does not conform to the shape of the mold, and tends to be shallow, and a molding return phenomenon that a sharp edge or the like becomes rounded occurs. Such a phenomenon remarkably appears on the roll-shaped mold 74 side where the contact time with the thermoplastic resin is short.
【0031】ロール形状金型74は、その表面にレンチ
キュラーレンズシート40の入光側のレンズ形状に対応
した型形状を形成しておくことにより、この実施例のレ
ンチキュラーレンズシート40が成形できる。このとき
に、前述したような成形戻り現象が発生するが、熱可塑
性樹脂の中に非熱可塑性のビーズが混在している場合に
は、そのビーズは成形戻りを起こさないので、成形戻り
現象の発生の仕方が不均一になる。The lenticular lens sheet 40 of this embodiment can be formed by forming a mold corresponding to the lens shape on the light incident side of the lenticular lens sheet 40 on the surface of the roll-shaped mold 74. At this time, the molding return phenomenon as described above occurs, but when non-thermoplastic beads are mixed in the thermoplastic resin, the beads do not cause molding return, so that the molding return phenomenon occurs. The manner of occurrence becomes uneven.
【0032】これを全体として考えると、凸状のレンチ
キュラーレンズ素子41は、全体が成形戻り現象によっ
て縮むときに、その中に縮まない部分が点在すると、レ
ンチキュラーレンズ素子41の内部については、縮む部
分と縮まない部分の影響が互いに相殺しあって、全体の
形が縮むだけであるが、レンチキュラーレンズ素子41
の表面については、縮む部分はへこむが、縮まない部分
はへこまないので微細な凸状になる。したがって、レン
チキュラーレンズ素子41の表面には、非熱可塑性ビー
ズの粒径より小さい幅の微細な凸形状が形成されること
になる。Considering this as a whole, the convex lenticular lens element 41 shrinks when the entire lenticular lens element 41 shrinks due to the molding return phenomenon, and if the lenticular lens element 41 is scattered, the inside of the lenticular lens element 41 shrinks. The effect of the part and the part that does not shrink cancel each other out and only the overall shape shrinks, but the lenticular lens element 41
As for the surface of, the shrinking portion is dented, but the non-shrinking portion is not dented, so that it has a fine convex shape. Accordingly, a fine convex shape having a width smaller than the particle diameter of the non-thermoplastic beads is formed on the surface of the lenticular lens element 41.
【0033】そこで、レンチキュラーレンズ素子41の
表面に、前述したような5〜100μm程度の幅の凸形
状を形成するためには、10〜200μm程度の非熱可
塑性ビーズを用いればよい。また、このようにしてレン
チキュラーレンズ素子41の表面に凸形状を形成するた
めには、ある程度の量の非熱可塑性ビーズが必要であ
り、熱可塑性樹脂100重量部あたり約5〜30重量部
であればよい。Therefore, in order to form the above-mentioned convex shape having a width of about 5 to 100 μm on the surface of the lenticular lens element 41, non-thermoplastic beads of about 10 to 200 μm may be used. In order to form a convex shape on the surface of the lenticular lens element 41 in this manner, a certain amount of non-thermoplastic beads is required, and about 5 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic resin. I just need.
【0034】このときに、非熱可塑性ビーズの屈折率を
熱可塑性樹脂の屈折率と0.01〜0.1程度の差があ
るようにすると、この非熱可塑性ビーズにより光を拡散
することができる。すなわち、非熱可塑性ビーズは、垂
直に光を拡散するための拡散材として用いることがで
き、この非熱可塑性ビーズ以外に拡散剤を入れる必要が
なく好ましい。屈折率の差が0.01より少ないと、十
分な拡散を得るために多量のビーズを必要とするので、
好ましくない。At this time, if the refractive index of the non-thermoplastic beads is made to have a difference of about 0.01 to 0.1 from the refractive index of the thermoplastic resin, light can be diffused by the non-thermoplastic beads. it can. That is, non-thermoplastic beads can be used as a diffusing material for vertically diffusing light, and there is no need to add a diffusing agent other than the non-thermoplastic beads, which is preferable. If the difference in refractive index is less than 0.01 , a large amount of beads are required to obtain sufficient diffusion,
Not preferred.
【0035】次に、製造例をあげて、さらに具体的に説
明する。 (製造例)屈折率1.49のポリメチルメタクリレート
樹脂に、屈折率1.51,粒径10〜100μmの架橋
したポリメチルメタクリレートビーズを20部を混合し
て、図7に示したように押出し成形し、入光面にピッチ
P4 =1.0mmのレンチキュラーレンズ素子41のあ
る厚さ1.5mmの入光レンチキュラーレンズシート4
0を作製した。このレンチキュラーレンズシート40
と、ピッチP1 =0.13mmのフレネルレンズシート
11とを組み合わせて、プロジェクションテレビに実装
したところ、モアレパターンのほとんど見えない良好な
画像を得ることができた。Next, the present invention will be described more specifically with reference to production examples. (Production Example) 20 parts of cross-linked polymethyl methacrylate beads having a refractive index of 1.51 and a particle size of 10 to 100 μm were mixed with a polymethyl methacrylate resin having a refractive index of 1.49, and extruded as shown in FIG. A 1.5 mm thick light-entering lenticular lens sheet 4 having a lenticular lens element 41 with a pitch P 4 = 1.0 mm on the light-entering surface
0 was produced. This lenticular lens sheet 40
And a Fresnel lens sheet 11 having a pitch P 1 = 0.13 mm were combined and mounted on a projection television. As a result, a good image with almost no visible moire pattern could be obtained.
【0036】このレンチキュラーレンズシート40の入
光面40aの表面の微細凹凸形状42を、表面粗さ計で
測定した結果を、図9のグラフに示す。これから明らか
なように、レンチキュラーレンズ素子41の表面は、幅
20〜50μm、高さが2〜5μmであることが分か
る。FIG. 9 is a graph showing the results of measuring the fine irregularities 42 on the light incident surface 40a of the lenticular lens sheet 40 with a surface roughness meter. As is clear from this, the surface of the lenticular lens element 41 has a width of 20 to 50 μm and a height of 2 to 5 μm.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、レンチキュラーレンズシートの各レンチキュラー
レンズ素子の表面に微細凹凸形状を形成してあり、その
微細凹凸形状によって、レンチキュラーレンズ素子の色
々な位置からの光が、観察者に到達するので、暗線部の
みならず、映像光も到達することになり、暗線部の強さ
が弱くなる。したがって、フレネルレンズレンズシート
と組み合わせた場合に、モアレパターンの暗さも薄くな
って、見えにくくなり、映像への妨害がなくなる。As described above in detail, according to the present invention, the lenticular lens element has fine irregularities formed on the surface of each lenticular lens element, and various irregularities of the lenticular lens element are formed by the minute irregularities. Since the light from the position reaches the observer, not only the dark line part but also the image light arrives, and the intensity of the dark line part is weakened. Therefore, when combined with a Fresnel lens sheet, the darkness of the moiré pattern is also reduced, making it difficult to see, and obstructing the image.
【0038】また、熱可塑性樹脂と非熱可塑性ビーズを
含んだ材料を押出し成形することにより、表面に微細な
凹凸形状を有するレンチキュラーレンズシートを容易に
作製することができる。このとき、ビーズは拡散材とし
ての機能も同時にはたすので、このレンチキュラーレン
ズシートをフレネルレンズシートと組合わせて用いれ
ば、モアレパターンの妨害のない、良好な透過型スクリ
ーンとすることができる。By extruding a material containing a thermoplastic resin and a non-thermoplastic bead, a lenticular lens sheet having fine irregularities on its surface can be easily produced. At this time, the beads also function as a diffusing material. Therefore, if this lenticular lens sheet is used in combination with a Fresnel lens sheet, a good transmission screen free of moire patterns can be obtained.
【図1】本発明によるレンチキュラーレンズシートの実
施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a lenticular lens sheet according to the present invention.
【図2】実施例にかかるレンチキュラーレンズシートの
光学特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating optical characteristics of a lenticular lens sheet according to an example.
【図3】実施例にかかるレンチキュラーレンズシートの
細部の形状を説明するための図である。FIG. 3 is a view for explaining the shape of the details of the lenticular lens sheet according to the example.
【図4】実施例にかかるレンチキュラーレンズシートの
細部の形状を説明するための図である。FIG. 4 is a view for explaining the shape of the details of the lenticular lens sheet according to the example.
【図5】実施例にかかるレンチキュラーレンズシートの
細部の形状を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the shape of the details of the lenticular lens sheet according to the example.
【図6】実施例にかかるレンチキュラーレンズシートの
細部の形状を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the shape of the details of the lenticular lens sheet according to the example.
【図7】実施例にかかるレンチキュラーレンズシートの
細部の形状を説明するための図である。FIG. 7 is a view for explaining the shape of the details of the lenticular lens sheet according to the example.
【図8】実施例にかかるレンチキュラーレンズシートを
製造するための装置を示す図である。FIG. 8 is a view showing an apparatus for manufacturing a lenticular lens sheet according to an example.
【図9】製造例に係るレンチキュラーレンズシートの微
細凹凸形状の測定結果を示す線図である。FIG. 9 is a diagram showing a measurement result of a fine uneven shape of a lenticular lens sheet according to a production example.
【図10】透過型スクリーンの一般的な構成を示す図で
ある。FIG. 10 is a diagram showing a general configuration of a transmission screen.
【図11】フレネルレンズシートの光学特性を示す図で
ある。FIG. 11 is a diagram showing optical characteristics of a Fresnel lens sheet.
【図12】モアレパターンの発生する原因を説明するた
めの図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a cause of occurrence of a moiré pattern.
1 透過型スクリーン 10 フレネルレンズシート 21 レンチキュラーレンズ素子 2 プロジェクタ 3 レンズ 30 フレネルレンズシートの入射光 32 特定の観察者に向かう光が入光する位置 33 特定の観察者の方向 40 レンチキュラーレンズシート 41 レンチキュラーレンズ素子 42 微細凹凸形状 51 暗線の入光する位置 52 画像光の入光する位置 61 他のレンチキュラーレンズ素子から出光する光 62 反射して入光側に戻る光 71 押出機 72 ホッパ 73 ダイス 74 ロール状金型 75 ロール状金型 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmissive screen 10 Fresnel lens sheet 21 Lenticular lens element 2 Projector 3 Lens 30 Incident light of Fresnel lens sheet 32 Position where light going to specific observer enters 33 Direction of specific observer 40 Lenticular lens sheet 41 Lenticular lens Element 42 Fine unevenness 51 Position where dark line enters 52 Position where image light enters 61 Light exiting from other lenticular lens element 62 Light reflecting and returning to the entrance side 71 Extruder 72 Hopper 73 Dice 74 Roll shape Mold 75 Roll mold
Claims (6)
する複数のレンチキュラーレンズ素子を有するレンチキ
ュラーレンズシートであって、 前記レンチキュラーレンズ素子の表面に形成された微細
凹凸形状を備え、前記微細凹凸形状は、前記レンチキュラーレンズ素子へ
入射する光を拡散角が10°以下で出射するように形成
されている ことを特徴とするレンチキュラーレンズシー
ト。1. A lenticular lens sheet having a plurality of lenticular lens elements having a lenticular lens shape on a light incident surface, comprising: a fine uneven shape formed on a surface of the lenticular lens element ; To the lenticular lens element
Formed so that incident light is emitted at a diffusion angle of 10 ° or less
A lenticular lens sheet characterized by being made .
シートにおいて、 前記微細凹凸形状は、透明熱可塑性樹脂からなるシート
材料の中に、前記透明熱可塑性樹脂と非相溶性であり、
その透明熱可塑性樹脂の屈折率より大きい屈折率を有す
る透明な非熱可塑性ビーズを混入して形成されている こ
とを特徴とするレンチキュラーレンズシート。2. The lenticular lens according to claim 1,
In the sheet, the fine uneven shape is a sheet made of a transparent thermoplastic resin.
In the material, it is incompatible with the transparent thermoplastic resin,
Has a refractive index greater than that of its transparent thermoplastic resin
A lenticular lens sheet formed by mixing transparent non-thermoplastic beads .
シートにおいて、 前記非熱可塑性ビーズの屈折率は、前記透明熱可塑性樹
脂の屈折率よりも0.01〜0.1大きい ことを特徴と
するレンチキュラーレンズシート。3. The lenticular lens according to claim 2,
In the sheet, the refractive index of the non-thermoplastic bead is the same as that of the transparent thermoplastic resin.
A lenticular lens sheet , wherein the refractive index of the lenticular lens sheet is 0.01 to 0.1 greater than the refractive index of the fat .
項に記載のレンチキュラーレンズシートにおいて、 前記微細凹凸形状は、その表面の少なくとも2点に入射
する光を同一方向に出射するように形成されている こと
を特徴とするレンチキュラーレンズシート。4. One of the first to third aspects of the present invention.
The lenticular lens sheet according to item 1, wherein the fine irregularities are incident on at least two points on the surface.
A lenticular lens sheet formed so as to emit light in the same direction .
項に記載のレンチキュラーレンズシートにおいて、 前記微細凹凸形状の大多数は、その幅が前記レンチキュ
ラーレンズ素子のピッチの1/10以下であり、その微
細凹凸形状の幅と深さの比率が1/5以下であることを
特徴とするレンチキュラーレンズシート。5. The method according to claim 1, wherein:
The lenticular lens sheet according to item 1, wherein the majority of the fine irregularities have a width of 1/10 or less of the pitch of the lenticular lens element, and the ratio of the width to the depth of the fine irregularities is 1/5. A lenticular lens sheet characterized by the following.
項に記載のレンチキュラーレンズシートにおいて、 前記レンチキュラーレンズ素子のピッチ1に対して、前
記微細凹凸形状の幅が0.005〜0.1、高さが0.
0001〜0.01であることを特徴とするレンチキュ
ラーレンズシート。6. Any one of claims 1 to 5
In the lenticular lens sheet according to the above item, the width of the fine unevenness is 0.005 to 0.1, and the height is 0. 1 for the pitch 1 of the lenticular lens element.
A lenticular lens sheet having a ratio of 0001 to 0.01.
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---|---|---|---|
JP14648592A JP3212359B2 (en) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Lenticular lens sheet |
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